CN1853807A - 废旧电池综合利用处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧电池的综合利用处理工艺，它主要是将各类电池分类处理，用化学或物理方法从镍铁电池中提取出硫酸亚铁、氢氧化钾、硫酸镍等；本处理工艺无“三废”排放，不会对环境产生二次污染，即能解决旧电池的处理，又能使资源得到充分利用，其处理工艺简单、合理，成本低廉。
Description
本发明是申请号为011336366，发明创造名称为“废旧电池综合利用处理工艺”的分案申请，原案申请日为2001年11月01日。
(一)技术领域
本发明公开了一种废弃物的处理方法，特别是废旧镍铁电池综合利用的处理工艺。
(二)背景技术
目前废旧电池作为废弃物，一直与生活垃圾一起处理，在我国生活垃圾大部分是采取填埋的方式处理的；生产电池的厂家对废电池主要是采取压碎填埋方式。由于电池中含有汞、镉、铅等重金属，未能得到有效彻底的处理，对土壤及地下水存在着污染。电池中还含有锌、铜、铁、锰、炭粉等也随之弃之，从资源的循环使用方面来说，也是一种很大的浪费。现在全国很多城市环保意识在不断的加强，对废旧电池的回收也十分重视，但收集来的大量旧电池如何处理，又是一大难题。
(三)发明内容
本发明的目的在于为回收的废旧镍铁电池进行处理和综合利用提供一种方法。
本发明具体包括以下步骤：首先对电池进行磁选，将具有磁性的镍-铁电池、镍-镉电池和以铁皮包装的全封闭电池与锌锰电池和银锌电池分开，然后再人上手捡将镍-铁电池、镍-镉电池、铁包皮的全封闭电池分类，锌锰电池和银锌电池进行筛分、分类，将分离出的银锌钮扣电池个别堆放，做个别处理。
镍铁电池池中含金属铁皮、镍棒、氢氧化钾、氧化高镍、锰粉、炭黑、汞盐。
A.提取氢氧化钾、硫酸镍铵：将镍铁电池破碎，然后全部置于清水中，浸泡、过滤，滤液为氢氧化钾溶液，浓缩即可得到固体氢氧化钾，或在溶液中加入酸，制成相应的钾盐；过滤得到的滤饼经干燥后，用稀氨水浸取，只有氧化高镍和在电池反应中生成的氢氧化镍溶于氨水，过滤，滤液中加入硫酸，蒸发、结晶制成硫酸镍铵产品。
B.制取硫酸亚铁、硫化汞：先将上述A中的滤饼洗净，加入稀硫酸溶液，铁皮及电池反应中生成的氢氧化铁、汞盐、全部溶于硫酸中，而镍棒难溶于稀硫酸，黑粉不溶于稀硫酸，保持反应温度60°-70℃，调节PH≤2，过滤，滤饼为镍棒和黑粉，洗净、干燥，筛分出镍棒和黑粉另行处理；向滤液中通入硫化氢，汞以硫化汞形式沉淀，过滤、减压浓缩、冷却、结晶制得硫酸亚铁产品，滤饼洗净、干燥制得硫化汞。
C.制取硫酸镍：将上述B分离出镍棒置于反应釜中，加入30-35％的稀硫酸，并分数次加入浓硝酸，硫酸与硝酸的重量比例为3∶1，反应温度控制在60°-80℃，当溶液浓度达到1.58/ml左右，过滤、冷却、结晶，得硫酸镍产品；结晶温度低于31.5℃得到七水硫酸镍，高于31.5℃得到六水硫酸镍，不加硫酸而加其它无机酸，则得到相应的镍盐。
D.硫酸锰的制取：将上述B得到的黑粉放入焙烧炉，隔绝空气红热焙烧，此时黑粉中的二氧化锰粉被黑粉中原有的碳还原成一氧化锰，冷却制得一氧化锰备用；将15％的硫酸溶液与一氧化锰反应，过滤，于80℃以上的温度下浓缩，即有一水硫酸锰结晶析出，然后过滤、洗涤、脱水、干燥，母液重复上述操作，即得硫酸锰。
本发明的优越之处在于：
1.在处理废旧电池的过程中，无“三废”排出，对环境不会产生二次污染；
2.由于采取了综合利用，电池中所有的原料有些可以反复使用；
3.处理旧电池所采取的方法简单，工艺路线合理可行，处理所需成本低廉；
4.即解决了废电池的回收处理，也有一定的经济效益。
(四)具体实施方式
实施例：镍铁电池的处理，以一吨5号电池为例。
1.提取氢氧化钾：将一吨5号镍铁电池破碎，置于浸泡池中4小时，搅拌，若能加热效果更好，过滤，滤饼中含有铁皮、氧化高镍、汞、镍棒、黑粉、锰粉，洗净待用。洗液加到滤液中，滤液浓缩到56Be或密度为1.53g/ml得成品液体氢氧化钾20～25kg。
2.制取硫酸镍铵：将述得到的滤饼用90kg稀氨水浸泡，其中所含的氧化高镍和氢氧化镍约100Kg溶解于氨水中，过滤，向滤液中加入98％硫酸245kg，然后蒸发、结晶得硫酸镍铵480kg；滤饼洗净备用。
3.硫酸亚铁、硫化汞的制取：将2中得到的滤饼含铁皮约180Kg置于反应釜中，加入98％的硫酸350kg、水900kg反应保持反应温度70℃左右，直到铁皮、氢氧化铁、汞盐全部溶解，而滤饼中的镍棒、黑粉不溶于稀硫酸中，过滤，滤饼洗净备用；向滤液中通入过量的硫化氢，使溶液中的汞生成硫化汞沉淀下来，洗涤沉淀，干燥得硫化汞约500～1000kg；滤液冷却、结晶即得硫酸亚铁约890kg。
4.硫酸锰的制取：将3中过滤下来的镍棒和黑粉的混合物过筛，分离二者，黑粉约350-400Kg，在700～800℃温度下，隔绝空气进行焙烧，可得一氧化锰，冷却备用，将生成的一氧化锰中加入98％的硫酸390kg、水2000kg反应，保持反应温度在40℃左右，PH值控制在3～5时可视为反应终点，过滤，滤饼洗净与下次的炭黑在一起进行焙烧；滤液于80℃以上的温度下，浓缩，有大量的一水硫酸锰结晶析出，过滤、洗涤可得硫酸锰产品。母液可再浓缩，最终得到800～900kg的一水硫酸锰。
5.制取硫酸镍：把4筛分得到的约26kg的镍棒置于反应釜中，加入98％的硫酸45kg，水85kg后，并分数次向溶液中加浓硝酸，硫酸和硝酸的重量比约为3∶1，反应温度控制在60°～80℃，当溶液浓度达到54°Be或溶液的密度为1.58g时，过滤、冷却、结晶得硫酸镍。结晶温度高于31.5℃可生成六水硫酸镍，低于31.5℃生成七水硫酸镍，产品一般是二者的混合物。最终得到硫酸镍120kg左右。
Claims (1)
1.一种废旧电池的综合利用处理工艺，其特征在于首先对回收的所有电池进行磁选，将具有磁性的镍铁电池、镍镉电池和以铁皮包装的全封闭电池与锌锰电池和银锌电池分开，然后再人工手捡将镍铁电池、镍镉电池、铁包皮的全封闭电池分类，锌锰电池和银锌电池进行筛分、分类，将分离出的银锌电池钮扣电池个别堆放，做个别处理，镍铁电池的综合处理工艺：
A.提取氢氧化钾、硫酸镍铵：将镍铁电池破碎，然后全部置于清水中，浸泡、过滤，滤饼备用，滤液为氢氧化钾溶液，浓缩即可得到固体氢氧化钾，或在溶液中加入酸，制成相应的钾盐；过滤得到的滤饼经干燥后，用稀氨水浸取，过滤，滤液中加入硫酸，蒸发、结晶制得硫酸镍铵；
B.制取硫酸亚铁、硫化汞：上述A中得到的滤饼洗净，加入稀硫酸溶液，保持反应温度60°-70℃，调节PH≤2，过滤，滤饼洗净、干燥，筛分出镍棒和黑粉另行处理；滤液中通入硫化氢，过滤、滤液减压浓缩、冷却、结晶制得硫酸亚铁，滤饼洗净、干燥制得硫化汞；
C.制取硫酸镍：将上述B分离出镍棒置于反应釜中，加入30-35％的稀硫酸，并分数次加入浓硝酸，硫酸与硝酸的重量比例为3∶1，反应温度控制在60°-80℃，当溶液浓度达到1.58/ml左右，过滤、冷却、结晶，得硫酸镍；
D.硫酸锰的制取：将上述B得到的黑粉放入焙烧炉，隔绝空气红热焙烧，冷却制得一氧化锰；将硫酸溶液与一氧化锰反应，过滤，于80℃以上的温度下浓缩，即有一水硫酸锰结晶析出，然后过滤、洗涤、脱水、干燥，母液重复上述操作。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102117919A (zh) * | 2011-02-14 | 2011-07-06 | 华南师范大学 | 一种从废旧中性锌锰电池中回收汞的方法 |
| CN107285395A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-24 | 合肥梵腾环保科技有限公司 | 一种废旧电池的综合处理方法 |
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2001
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| CN102117919B (zh) * | 2011-02-14 | 2013-01-02 | 华南师范大学 | 一种从废旧中性锌锰电池中回收汞的方法 |
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